KR102384032B1 - 다양한 종류의 반도체 웨이퍼를 정확하게 분류할 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템 - Google Patents

다양한 종류의 반도체 웨이퍼를 정확하게 분류할 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템 Download PDF

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Abstract

다양한 종류의 반도체 웨이퍼를 정확하게 분류할 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템은, 외부로부터 격리된 내부공간이 형성되고, 내부공간의 환경을 기설정된 기압, 기온 및 습도를 유지하는 구조이며, 내부에 선정렬부(pre-aligner), 정전기제거부, 웨이퍼이송부(WTR) 및 광학검출부를 탑재하는 시스템하우징; 상기 시스템하우징의 일측에 장착되고, 풉(FOUP)이 안착되는 풉개방부(FOUP opener); 상기 풉(FOUP)으로부터 로딩되는 반도체웨이퍼를 각각 얼라인시키도록 상기 풉개방부(FOUP opener)와 함께 배열되고, 상기 반도체웨이퍼를 척킹하는 제1웨이퍼척이 얼라인스테이지 상에서 얼라인을 위해 회전하며, 상기 얼라인스테이지의 일측에 상기 반도체웨이퍼의 플랫 또는 노치를 감지하도록 얼라인감지부가 설치되는 선정렬부(pre-aligner); 상기 선정렬부(pre-aligner)의 상부에 장착되고, 포토 이오나이저와 광 조사를 통해 선정렬부(pre-aligner) 상에 거치된 반도체 웨이퍼의 정전기를 제거하는 정전기제거부; 상기 풉개방부(FOUP opener)에 안착된 풉(FOUP)과 선정렬부(pre-aligner) 사이에 반도체웨이퍼를 이송시키고, 상기 반도체웨이퍼를 척킹하는 제2웨이퍼척을 가지는 웨이퍼이송부(WTR); 및 상기 선정렬부(pre-aligner)에 의해 얼라인된 반도체웨이퍼에 대한 광학 검사를 실시하기 위한 OCR리더가 아암에 고정되는 광학검출부;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 다양한 종류의 반도체 웨이퍼를 정확하게 분류할 수 있고, 반도체 웨이퍼 상의 소자 패턴에 오염물질이 부착되는 것을 방지할 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 제공할 수 있다.

Description

다양한 종류의 반도체 웨이퍼를 정확하게 분류할 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템{A Semiconductor Wafers Sorter System That Can Accurately Sort Various Types Of Semiconductor Wafers}
본 발명은 반도체 웨이퍼 정렬 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 종류의 반도체 웨이퍼를 정확하게 분류할 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 반도체웨이퍼상에 미세 소자 패턴을 형성함으로써 제조된다. 반도체 소자의 제조 공정에서 반도체웨이퍼상의 소자 패턴에 오염물질이 부착되거나 패턴 결함이 발생하는 경우 수율을 저하시키는 원인이 되므로 폐기된다.
반도체 제조 장비로 공정을 진행 시, 공정을 모니터링하기 위하여, 더미 웨이퍼(dummy wafer)를 한 장씩 넣고 공정을 진행하여, 공정을 마치면 더미 웨이퍼에 대한 필름의 두께, 파티클 검출 등을 진행하는데, 이때 웨이퍼 소터 장비를 각 공정마다 사용하여 진행하게 된다. 그런데 실제 로트(lot)에 컨택 타입 프로브(contact type probe)를 이용하여 측정시에는 반도체웨이퍼 표면상에 데미지(damage)에 의한 공정상의 문제를 발생시키게 된다.
종래의 OCR(Optical Character Reader) 소터에 대한 기술로는 베큠 타입(vacuum type) 또는 에지 그립 타입(edge grip type)의 척(chuck)이 많이 사용되고 있는데, 상이한 규격에 대한 반도체웨이퍼의 소팅이 어렵고, 이러한 반도체 신(thin) 웨이퍼 70 내지 300마이크로미터에 대한 핸들링 베큠 또는 에지 그립의 척은 핸들링에 어려움이 따르는 문제점을 가지고 있었다.
웨이퍼를 배치(batch)로서 처리하고자 할 경우, 최종 웨이퍼뿐만 아니라 배치내의 테스트 웨이퍼를 포함하는 것이 통상적이며, 이들은 배치에서 " 필(fill)" 로서 사용되기 때문에 이들 웨이퍼의 처리 질은 처리 장치의 위치로 인해 저하되어 더 이상 사용할 수 없거나, 또는 추가의 처리 후에만 사용될 수 있다.
만약 웨이퍼 배치가 예컨대 100개의 웨이퍼를 포함할 경우, 이들은 수개의 카세트에서 노(爐) 등의 적절한 처리 장치로 공급된다. 통상적으로, 이러한 카세트는 대략 25개의 웨이퍼를 포함하기 때문에 이 경우 약 4개의 웨이퍼 카세트를 노에 공급한다.
분류 장치에 추가하여, 카세트를 위한 개별적인 저장 장치와 측정을 행하기 위한 하나 또는 그 이상의 개별적인 측정 스테이션이 존재한다. 이는 종래의 기술에 있어서 각각에 웨이퍼 또는 카세트 취급 장치 및 입자가 없는 환경이 제공되어 있는 3개 또는 그 이상의 독립된 하우징이 설치되는 것을 의미한다.
웨이퍼는 분류 장치 및 측정 스테이션, 특히 입자가 없는 환경에서 취급된다. 웨이퍼는 폐쇄된 포드(pod)에서 이송되는 크린 룸(clean room)에서 보다 이러한 환경에 처하게 되도록 하는 것이 더욱 요구되고 있다.
트렌스포트 포드가 개방되고 웨이퍼를 담고 있는 카세트가 그 포드로부터 제거되는 순간부터, 웨이퍼를 담고 있는 카세트가 트랜스포트 포드로 재배치되고 트랜스포트 포드가 폐쇄되는 순간까지 이러한 특히 입자가 없는 환경이 유지되어야 한다.
웨이퍼 카세트 둘레의 포드에 표준 도어(SMIF, FOUP)를 제공하고, 또 이러한 도어를 구비하는 카세트를 폐쇄 가능한 개구 및 동시적으로 개방하는 카세트 도어 및 벽 개구를 구비하는 분류 장치의 벽에 반하여 배치함으로써, 크린 룸과 웨이퍼 분류 챔버 사이를 매우 효과적으로 분리시킬 수 있다. 그 결과, 분류 장치 자체의 한정된 체적에 대하여 크린 룸에 부과되는 요구조건이 낮은 수준으로 될 수 있고, 그에 따른 비용 절감을 도모함과 동시에 재료 소모와 관련한 가장 엄격한 조건을 만족시키는 환경을 유지할 수 있다.
또한, 질소 등의 불활성 기체로 분류 장치의 환경을 제공하는 것이 가능하다. 이는 측정 스테이션에서도 동일하게 적용된다. 이것 또한 특히 입자가 없는 환경에서 웨이퍼가 처리된다. 각각의 분류 스테이션 및 측정 스테이션에는 잠금 장치가 설치되어야 한다. 폐쇄된 카세트에 웨이퍼를 저장하는 것은 크린 룸 조건이 덜 엄격한 상태에서 일어날 수 있다.
한편, 기존의 웨이퍼 분류장치는 각각의 반도체 작업 공정에 따라 웨이퍼 고유 ID를 판독하기 위하여 웨이퍼 정렬장치를 별도로 사용하며, ID 판독기를 추가적으로 구비하여 웨이퍼 고유의 ID를 개별적으로 각각 1개씩 판독해 낸다.
웨이퍼의 생산관리, 데이터관리 등을 위해서는 웨이퍼의 관리번호 등과 같은 식별표시를 레이저 등을 이용하여 웨이퍼의 전면 또는 후면에 마킹(marking)하여 놓는 것이 일반적이다. 이렇게 웨이퍼에 마킹을 해 놓으면 공정이 진행되기 전 또는 공정이 진행된 후에 웨이퍼에 표시된 마킹을 인식하여 생산관리 등 웨이퍼 관리를 효율적으로 행할 수 있기 때문이다.
상기한 바와 같이 공정진행 전 또는 공정 후에 웨이퍼에 표시된 마킹을 인식하는데 사용되는 장치가 웨이퍼 마킹 인식장치이다.
종래의 웨이퍼 마킹 인식장치는 웨이퍼가 장착되는 로딩스테이지가 마련된다. 로딩스테이지의 상방에는 웨이퍼의 가장자리에 'v'자 또는 'u'자 형태로 잘려 있는 이른바 노치부(notch)를 감지하기 위한 노치감지센서가 배치되어 있다. 또한, 로딩스테이지의 상방에는 웨이퍼에 표시되어 있는 마킹을 인식하기 위한 광학 문자 판독기(OCR, optical character reader)가 설치되어 있다. 로딩스테이지는 회전가능하게 설치되어 상면에 장착되어 있는 웨이퍼를 회전시킬 수 있다.
그러나, 종래의 웨이퍼 마킹 인식장치를 이용하는 방식에서는 카세트로부터 웨이퍼 한 장을 꺼낸 후 인식을 완료하고 다시 카세트에 적치된 후에 다른 웨이퍼에 대하여 동일한 과정을 진행하여야 하므로 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
한국등록특허공보 제10-2281956호 (등록일자: 2021년07월20일)
본 발명의 목적은, 다양한 종류의 반도체 웨이퍼를 정확하게 분류할 수 있고, 반도체 웨이퍼 상의 소자 패턴에 오염물질이 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 공정 모니터링 방법의 문제점을 해결할 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템은, 외부로부터 격리된 내부공간이 형성되고, 내부공간의 환경을 기설정된 기압, 기온 및 습도를 유지하는 구조이며, 내부에 선정렬부(pre-aligner), 정전기제거부, 웨이퍼이송부(WTR) 및 광학검출부를 탑재하는 시스템하우징; 상기 시스템하우징의 일측에 장착되고, 풉(FOUP)이 안착되는 풉개방부(FOUP opener); 상기 풉(FOUP)으로부터 로딩되는 반도체웨이퍼를 각각 얼라인시키도록 상기 풉개방부(FOUP opener)와 인접하여 배치되고, 반도체웨이퍼를 척킹하는 제1웨이퍼척이 얼라인스테이지 상에서 얼라인을 위해 회전하며, 상기 얼라인스테이지의 일측에 상기 반도체웨이퍼의 플랫 또는 노치를 감지하도록 얼라인감지부가 설치되는 선정렬부(pre-aligner); 상기 선정렬부(pre-aligner)의 상부와 하부에 인접하여 장착되고, 제1웨이퍼척에 거치된 반도체웨이퍼를 감싸는 형태로 진공 공간을 형성한 후, 포토 이오나이저와 광 조사를 통해 반도체웨이퍼의 정전기를 제거하는 정전기제거부; 상기 풉개방부(FOUP opener)에 안착된 풉(FOUP)과 선정렬부(pre-aligner) 사이에 반도체웨이퍼를 이송시키고, 상기 반도체웨이퍼를 척킹하는 제2웨이퍼척을 가지는 웨이퍼이송부(WTR); 및 상기 선정렬부(pre-aligner)의 상부에 장착되고, 선정렬부(pre-aligner)에 의해 얼라인된 반도체웨이퍼에 대한 광학 검사를 실시하기 위한 OCR리더가 아암에 고정되는 광학검출부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 정전기제거부는, 상기 제1웨이퍼척에 거치된 반도체웨이퍼의 상부공간과 하부공간을 감싸는 구조로 하나의 진공 공간을 형성하거나 개방하는 개폐 챔버; 상기 개폐 챔버의 일측에 장착되고, 연엑스선을 발생하는 포토 이오나이저; 및 상기 개폐 챔버의 일측에 장착되고, 포토 이오나이저로부터 발생된 연엑스선을 개폐 챔버 내부 진공 공간에 조사하는 광 조사기;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선정렬부(pre-aligner)는, 식별을 위한 특정한 마킹이 표시되어 있으며 노치부(notch)가 형성되어 있는 웨이퍼가 장착되며 회전가능하게 설치되는 로딩스테이지; 및 상기 웨이퍼를 상방으로 이동시켜 상기 로딩스테이지로부터 언로딩 시킬 수 있도록, 상기 로딩스테이지에 대하여 승강 가능하며, 상승된 웨이퍼를 상기 노치감지센서 하방의 센서감지영역으로부터 이격시킬 수 있도록, 로딩스테이지에 대하여 수평방향을 따라 왕복이동 가능한 버퍼스테이지;를 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 광학검출부는, 상기 로딩스테이지의 상방에 배치되어 웨이퍼의 노치부를 감지하는 노치감지센서; 상기 로딩스테이지의 상방에 배치되어 웨이퍼에 표시된 마킹을 인식하는 제1 광학 문자 판독기(OCR, optical character reader); 및 상기 웨이퍼의 후면에 표시되어 있는 마킹을 인식할 수 있도록, 로딩스테이지의 하방에 배치되는 제2 광학 문자 판독기;를 포함하는 구성일 수 있다.
이때, 상기 버퍼스테이지는, 상기 웨이퍼의 직경방향을 따라 양측에 대칭되게 배치되어, 승강가능하게 설치되는 한 쌍의 승강부재를 구비하며, 상기 한 쌍의 승강부재는, 서로 접근되는 방향 및 이격되는 방향으로 이동가능하고, 상기 승강부재의 선단부에는 웨이퍼가 이동되는 수평방향을 따라 서로 이격되어 있는 한 쌍의 받침부가 형성되어 있으며, 받침부 상에 웨이퍼가 올려져 지지되며, 상기 노치감지센서는 한 쌍의 받침부 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1웨이퍼척은, 상기 얼라인스테이지 상에 제1척본체가 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1척본체 상에 에어를 선회시키면서 흡입함으로써 반도체웨이퍼를 척킹하는 제1사이클론패드가 다수로 마련되며, 상기 제1척본체 상에 상기 반도체웨이퍼에 쿠션을 제공하면서 지지하는 제1지지패드가 다수로 마련되는 베르누이척 구조일 수 있다.
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또한, 상기 제2웨이퍼척은, 상기 웨이퍼이송부(WTR)의 아암에 설치되는 제2척본체의 저면에 에어를 선회시키면서 흡입함으로써 반도체웨이퍼를 척킹하는 제2사이클론패드가 다수로 마련되며, 상기 제2척본체의 저면에 상기 반도체웨이퍼에 쿠션을 제공하면서 지지하는 제2지지패드가 다수로 마련되는 베르누이척 구조일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 반도체 웨이퍼 정렬 시스템에 따르면, 특정 구조의 시스템하우징, 풉개방부(FOUP opener), 선정렬부(pre-aligner), 정전지제거부, 웨이퍼이송부(WTR) 및 광학검출부를 구비함으로써, 다양한 종류의 반도체 웨이퍼를 정확하게 분류할 수 있고, 반도체 웨이퍼 상의 소자 패턴에 오염물질이 부착되는 것을 방지할 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체 웨이퍼 정렬 시스템에 따르면, 특정 구조의 로딩스테이지, 버퍼스테이지를 포함하는 선정렬부(pre-aligner), 및 노치감지센서, 제1 광학 문자 판독기, 제2 광학 문자 판독기를 포함하는 광학검출부를 구비함으로써, 웨이퍼 인식에 필요한 시간을 현저히 단축시킬 수 있어, 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 제공할 수 있다.
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또한, 본 발명의 반도체 웨이퍼 정렬 시스템에 따르면, 특정 구조의 시스템하우징 및 정전기제거부를 구비함으로써, 공정 중 반도체 웨이퍼에 충전된 전기적 특성을 포토 이오나이저를 장착한 개폐 챔버 내에서 연엑스선 방식의 공기 전리 과정을 통해 정전기 발생을 방지하여, 웨이퍼 패턴에서 소자의 파괴를 방지할 수 있고, 이와 동시에 웨이퍼 표면의 파티클 흡착에 의한 제품 패턴 불량 유발 등과 정전기에 의한 기계의 오동작을 방지할 수 있어, 결과적으로 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 웨이퍼 소터를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 반도체 웨이퍼 정렬 시스템의 시스템하우징의 내부 모습을 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 나타내는 우측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템의 각 구성의 통신관계를 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템의 제어 흐름을 나타내는 제어흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템의 풉개방부(FOUP opener)를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 선정렬부(pre-aligner)의 제1웨이퍼척의 일부분을 나타내는 부분확대도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼이송부(WTR)의 제2웨이퍼척의 일부분을 나타내는 부분확대도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 선정렬부(pre-aligner)를 나타내는 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 선정렬부(pre-aligner)가 작동하는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 13에 도시된 선정렬부(pre-aligner)가 작동하는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 16은 도 13에 도시된 선정렬부(pre-aligner)가 작동하는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기제거부를 나타내는 평면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 도시된 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 나타내는 정면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 2에 도시된 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 나타내는 평면도가 도시되어 있다. 또한, 도 5에는 도 4에 도시된 반도체 웨이퍼 정렬 시스템의 시스템하우징의 내부 모습을 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 2에 도시된 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 나타내는 우측면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템(100)은, 특정 구조의 시스템하우징(110), 풉개방부(FOUP opener, 120), 선정렬부(pre-aligner, 130), 정전기제거부(140), 웨이퍼이송부(WTR, 150) 및 광학검출부(160)를 구비함으로써, 다양한 종류의 반도체 웨이퍼를 정확하게 분류할 수 있고, 반도체 웨이퍼 상의 소자 패턴에 오염물질이 부착되는 것을 방지할 수 있는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 제공할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템(100)을 구성하는 각 구성에 대해 상세히 설명한다.
본 실시예에 따른 시스템하우징(110)은, 외부로부터 격리된 내부공간이 형성되고, 내부공간의 환경을 기설정된 기압, 기온 및 습도를 유지하는 구조이며, 내부에 선정렬부(pre-aligner, 130), 정전기제거부(140), 웨이퍼이송부(WTR,150) 및 광학검출부(160)를 탑재하는 구조이다.
본 실시예에 따른 풉개방부(FOUP opener, 120)는, 시스템하우징(110)의 일측에 장착되고, 풉(FOUP)이 안착된다.
본 실시예에 따른 선정렬부(pre-aligner, 130)는, 풉(FOUP)으로부터 로딩되는 반도체웨이퍼를 각각 얼라인시키도록 상기 풉개방부(FOUP opener, 120)와 인접하여 배치되는 구성이다. 선정렬부(130)는, 반도체웨이퍼를 척킹하는 제1웨이퍼척(131)이 얼라인스테이지 상에서 얼라인을 위해 회전하며, 얼라인스테이지의 일측에 반도체웨이퍼의 플랫 또는 노치를 감지하도록 얼라인감지부가 설치되는 구조이다.
본 실시예에 따른 정전기제거부(140)는, 선정렬부(pre-aligner, 130)의 상부와 하부에 인접하여 장착되는 구성으로서, 제1웨이퍼척(131)에 거치된 반도체웨이퍼를 감싸는 형태로 진공 공간을 형성한 후, 포토 이오나이저(142)와 광 조사를 통해 반도체웨이퍼의 정전기를 제거할 수 있다.
본 실시예에 따른 웨이퍼이송부(WTR, 150)는, 풉개방부(FOUP opener, 120)에 안착된 풉(FOUP)과 선정렬부(pre-aligner, 130) 사이에 반도체웨이퍼를 이송시키는 구성으로서, 반도체웨이퍼를 척킹하는 제2웨이퍼척(151)를 장착하는 구조이다.
본 실시예에 따른 광학검출부(160)는, 선정렬부(pre-aligner, 130)의 상부에 장착되는 구성으로서, 선정렬부(pre-aligner, 130)에 의해 얼라인된 반도체웨이퍼에 대한 광학 검사를 실시하기 위한 OCR리더가 아암에 고정되는 구조이다.
도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템의 각 구성의 통신관계를 나타내는 모식도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템을 나타내는 구성도가 도시되어 있으며, 도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템의 제어 흐름을 나타내는 제어흐름도가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템(100)은, 다수의 구성을 이더넷(ethernet) 통신수단과 알에스(RS-232C) 통신수단을 이용하여 유기적으로 연결된 구성이다.
이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 이더넷(ethernet) 통신수단과 멀티 시리얼 박스(multi serial box) 통신수단을 이용하여, 다수의 구성을 하나의 통신망으로 구성할 수 있다. 또한, 디지털 입출력(digital input/output) 방법을 이용하여 피아이오(PIO), 시그널 타워(signal tower) 및 센서(sensor)를 하나의 통신망으로 구성할 수 있다. 이 경우, 중앙제어부(controller)는 이더넷(ethernet) 통신수단과 멀티 시리얼 박스(multi serial box) 통신수단에 의해 구성된 통신망과 디지털 입출력(digital input/output) 방법에 의해 구성된 통신망을 각각 독립적으로 제어하게 된다. 이때, 모니터(monitor)와 호스트(host)는 티씨피/아이피(TCP/IP, HSMS) 통신수단을 이용하여 중앙제어부(controller)의 제어상태를 모니터링하거나 제어값을 입력할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 위 언급한 통신수단을 이용하여 호스트(host)는 각각의 구성(tool)의 작동 상태를 제어하거나 모니터링 할 수 있다.
도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 정렬 시스템의 풉개방부(FOUP opener, 120)를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선정렬부(pre-aligner)의 제1웨이퍼척의 일부분을 나타내는 부분확대도가 도시되어 있으며, 도 12에는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼이송부(WTR)의 제2웨이퍼척의 일부분을 나타내는 부분확대도가 도시되어 있다.
제1웨이퍼척(131)은 반도체웨이퍼를 척킹하기 위한 정전기척이나 베큠척 또는 기계적인 클램핑을 수행하는 클램프를 가진 척일 수 있으며, 예컨대 비접촉식 또는 접촉식의 베르누이척(Bernoulli chuck)으로 이루어질 수 있다. 여기서 베르누이척은 에어, 예컨대 CDA(Clean Dry Air)가 공급되어, 베르누이팁인 사이클론패드에서 에어가 선회류를 발생하면서 진공이 발생하여 반도체웨이퍼를 척킹하는 척으로서, 접촉식인 경우 반도체웨이퍼가 척킹 및 이송 중에 회전하지 못하도록 지지패드에 의해 지지되도록 한다.
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제1웨이퍼척(131)은 도 6에서와 같이, 베르누이척으로 이루어지는 경우, 얼라인스테이지(136) 상에 제1척본체(131a)가 회전 가능하게 설치될 수 있고, 제1척본체(131a) 상에 에어를 선회시키면서 흡입함으로써 반도체 웨이퍼를 척킹하는 제1사이클론패드(131c)가 다수로 마련될 수 있으며, 제1척본체(131a) 상에 반도체웨이퍼에 쿠션을 제공하면서 지지하는 제1지지패드(131b)가 다수로 마련될 수 있다. 여기서 제1사이클론패드(131c)는 예컨대 에어흡입부에 연결되는 중심부에 에어를 흡입하기 위한 흡입구가 형성될 수 있고, 흡입구 내에 흡입되는 에어의 선회를 가이드하기 위한 가이드부가 마련될 수 있으며, 가장자리에 에어가 분사되는 다수의 분사구를 형성하여, 분사구를 통해서 분사되는 에어가 반도체웨이퍼 표면에 접촉되기 전에 흡입구를 통해 흡입되도록 할 수 있으며, 이러한 선회류의 흡입력에 의해 반도체웨이퍼를 척킹하도록 한다.
또한 제1지지패드(131b)는 반도체웨이퍼를 쿠션에 의해 지지하되, 제1사이클론패드(131c)의 척킹 작용을 유지할 수 있도록 지지하게 된다.
얼라인감지부(137)는 일례로 반도체웨이퍼의 가장자리 일부가 통과하기 위한 홈을 형성할 수 있고, 이러한 홈의 상측과 하측에 반도체웨이퍼의 플랫 또는 노치를 감지하기 위하여 일정한 파장의 광을 출력하는 발광소자와 이러한 광을 수신받는 수광소자가 설치될 수 있으며, 예컨대 레이저센서로 이루어질 수 있다.
웨이퍼이송부(WTR, 150)은 풉개방부(FOUP opener, 120)에 안착된 풉(FOUP)과 선정렬부(pre-aligner, 120) 사이에 반도체웨이퍼를 이송시키는데, 이를 위해, 일례로 로봇본체(152) 상에 회전 가능하게 다수로 연결되는 아암(153) 끝단에 반도체웨이퍼를 척킹하기 위한 제2웨이퍼척(151)이 설치되고, 아암(153)의 회전결합부에 공압이나 모터의 구동력에 의해 아암(153)을 회전시키는 아암구동부가 설치될 수 있으며, 아암(153)의 전체적인 회전 및 아암(153)의 회전결합부의 펼쳐짐이나 접힘에 의해 제2웨이퍼척(151)이 반도체웨이퍼를 풉(FOUP)으로부터 선정렬부(pre-aligner, 120)의 제1웨이퍼척(131)에 로딩시키거나, 반대로 반도체웨이퍼를 언로딩시킬 수 있다.
제2웨이퍼척(151)은 반도체웨이퍼를 척킹하기 위한 정전기척이나 베큠척 또는 기계적인 클램핑을 수행하는 클램프를 가진 척일 수 있으며, 본 실시예와 같이 비접촉식 또는 접촉식의 베르누이척으로 이루어질 수 있다. 여기서 베르누이척은 에어, 예컨대 CDA(Clean Dry Air)가 공급되어, 베르누이팁인 사이클론패드에서 에어가 선회류를 발생하면서 진공이 발생하여 반도체웨이퍼를 척킹하는 척으로서, 접촉식인 경우 반도체웨이퍼가 척킹 및 이송 중에 회전하지 못하도록 지지패드에 의해 지지되도록 한다.
제2웨이퍼척(151)은 도 7에서와 같이, 베르누이척으로 이루어지는 경우, 웨이퍼이송부(WTR, 150)의 아암(153)에 설치되는 제2척본체(151a)의 저면에 에어를 선회시키면서 흡입함으로써 반도체웨이퍼를 척킹하는 제2사이클론패드(151c)가 다수로 마련될 수 있으며, 제2척본체(151a)의 저면에 반도체웨이퍼에 쿠션을 제공하면서 지지하는 제2지지패드(151b)가 다수로 마련될 수 있다.
여기서 제2사이클론패드(151c)는 예컨대 에어흡입부에 연결되는 중심부에 에어를 흡입하기 위한 흡입구가 형성될 수 있고, 흡입구 내에 흡입되는 에어의 선회를 가이드하기 위한 가이드부가 마련될 수 있으며, 가장자리에 에어가 분사되는 다수의 분사구를 형성하여, 분사구를 통해서 분사되는 에어가 반도체웨이퍼 표면에 접촉되기 전에 흡입구를 통해 흡입되도록 할 수 있으며, 이러한 선회류의 흡입력에 의해 반도체웨이퍼를 척킹하도록 한다. 또한 제2지지패드(151b)는 반도체웨이퍼를 쿠션에 의해 지지하되, 제2사이클론패드(151c)의 척킹 작용을 유지할 수 있도록 지지하게 된다.
제1 및 제2 웨이퍼척(131, 151)에 척킹되기 위한 반도체웨이퍼는 직경이 150mm, 200mm, 300mm 또는 450mm일 수 있다. 따라서 제1 및 제2 웨이퍼척(131, 151)은 이러한 직경의 반도체웨이퍼를 척킹하기 위한 구조 및 규격을 가질 수 있다.
아암(153)은 모터나 실린더의 구동력에 의해 승강함으로써 풉(FOUP)의 슬롯 각각에 대응하는 위치로 승강하여 반도체웨이퍼를 로딩 또는 언로딩시킬 수 있다.
도 13에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선정렬부(pre-aligner)를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 14 내지 도 16에는 도 13에 도시된 선정렬부(pre-aligner)가 작동하는 모습을 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 선정렬부(pre-aligner, 130)는, 로딩스테이지(132) 및 버퍼스테이지(133)를 포함하고, 본 실시예에 따른 광학검출부(160)는 노치감지센서(161), 제1 광학 문자 판독기(162) 및 제2 광학 문자 판독기(163)를 포함하는 구성일 수 있다.
로딩스테이지(132)는 인식의 대상이 되는 웨이퍼(W)를 장착시키기 위한 것으로서 하우징(138) 상에 설치된다. 이 하우징(138)의 내측에는 회전량을 정밀하게 제어할 수 있는 스텝핑 모터(미도시)가 설치되어 있다. 이 스텝핑 모터의 회전축이 로딩스테이지(132)에 연결되어 로딩스테이지(132)는 하우징(138) 상에서 정역방향으로 회전가능하다.
한편, 로딩스테이지(132)가 회전되면 웨이퍼(W)도 함께 회전되므로 웨이퍼(W)를 로딩스테이지(132)에 고정시켜야 하는 바, 로딩스테이지(132)의 둘레방향을 따라 4개의 그립부재(132a)가 설치된다. 하우징(138) 내에 설치되어 있는 실린더(미도시)의 작용에 의하여, 도 14의 화살표(a)로 표시된 바와 같이, 이 4개의 그립부재(132a)는 각각 웨이퍼(W)로 접근하는 방향 및 이격되는 방향으로 왕복이동 가능하다. 즉, 웨이퍼(W)가 로딩스테이지(132)의 상면에 놓여지면 4개의 그립부재(132a)가 함께 이동하여 웨이퍼(W)의 외주면을 가압함으로써 웨이퍼(W)는 그립부재(132a)에 의하여 고정된다. 역으로, 4개의 그립부재(132a)가 외측으로 이동되면 그립(grip)된 상태가 해제된다.
그립부재(132a)들은 로딩스테이지(132)와 연결되어 있어, 로딩스테이지(132)가 회전할 때 함께 회전된다.
상기 노치감지센서(161)는 웨이퍼(W)의 가장자리에 'v'자 형상 또는 'u'자 형상으로 형성되어 있는 노치부(n, notch)를 인식하기 위한 센서로서, 하우징(138)에 고정되어 로딩스테이지(132)의 상방에 2개 배치된다. 이 2개의 노치감지센서(161)는 웨이퍼(W)의 직경방향을 따라 상호 대칭되게 배치된다. 웨이퍼(W)가 로딩스테이지(132)에 놓여졌을 때 노치부(n)가 형성된 위치 즉, 웨이퍼(W)의 가장자리가 노치감지센서(161)의 하방에 배치될 수 있도록, 각 노치감지센서(161)의 상단부는 웨이퍼(W)쪽으로 구부러져 있다. 노치감지센서(161)는 공지의 부재로서 다양한 센서가 채용될 수 있으며, 예컨대 특허 제0508986호에 개시되어 있는 센서가 채용될 수 있다.
노치감지센서(161)는 로딩스테이지(132)에 장착되어 회전하고 있는 웨이퍼(W)의 노치부(n)를 인식하고, 노치부(n)의 위치 신호를 콘트롤러(미도시)에 전달한다. 콘트롤러는 상기 위치 신호를 이용하여 웨이퍼(W)의 기준점을 설정할 수 있다.
한편, 웨이퍼(W)에는 외주로부터 내측으로 대략 3mm 이내의 지점에 식별번호 등을 레이저를 이용해서 마킹(marking)하여, 웨이퍼의 생산관리 등에 활용하고 있다. 예컨대, 일정한 공정이 완료된 웨이퍼에 표시된 마킹을 인식하여 이 웨이퍼에 대한 공정진행 상황을 체크할 수 있다.
상기 광학적 문자 판독기(162, 163, OCR, optical character reader)는 웨이퍼(W)에 표시된 마킹을 인식하기 위한 것으로서, 프레임(F)에 고정되어 로딩스테이지(132)의 상측과 하측에 각각 하나씩 배치된다. 즉, 마킹은 웨이퍼(W)의 전면에 하는 것이 일반적이지만 후면에 하는 경우도 있으므로, 광학적 문자 판독기(162, 163)는 웨이퍼(W)가 놓이는 로딩스테이지(132)의 상방과 하방에 각각 배치된다.
또한, 상기한 바와 같이, 마킹은 웨이퍼(W)의 외주로부터 대략 3mm 이내에 표시되어 있으므로 광학적 문자 판독기(162, 163)도 이에 대응되는 위치에 설치된다. 다만, 웨이퍼의 크기에 따라 광학적 문자 판독기(162, 163)의 위치도 달라져야 하므로, 위치조절부재(164)에 의하여 위치를 조절할 수 있다. 즉, 위치조절부재(164)는 3개의 마이크로 스테이지(164a, 164b, 164c)로 이루어져 각각의 마이크로 스테이지는 상호 직교하는 X, Y, Z축 직교좌표계 상에서 이동가능하게 되어 있다. 광학적 문자 판독기(162, 163)는 이 위치조절부재(164)에 연결되어 있는 바, 정밀한 위치 조절이 가능하다.
광학 문자 판독기(161, 162)는 공지의 부재로서 다양한 방식의 판독기가 사용될 수 있으며, 예컨대 특허 제0230987호에 개시된 바와 같은 판독기가 사용될 수 있다.
한편, 상기 콘트롤러에는 기준점(예컨대 노치부의 위치가 0ㅀ)으로부터 어느 정도 회전된 지점에 웨이퍼(W)의 식별을 위한 마킹이 표시되어 있는지에 대한 데이터가 저장되어 있다. 콘트롤러는 노치감지센서(161)에 의하여 인식된 기준점으로부터 로딩스테이지(132)를 소정의 각도를 회전시켜 웨이퍼(W)에 표시된 마킹을 광학 문자 판독기(161, 162)의 하방 또는 상방에 배치시킨다. 광학적 문자 판독기는 웨이퍼(W)에 표시된 마킹을 인식하여 인식신호를 콘트롤러(미도시)에 전송한다.
상기 버퍼스테이지는 마킹 인식이 완료된 웨이퍼(W)를 로딩스테이지(132)로부터 언로딩(unloading)하기 위한 것으로서, 로딩스테이지(132)에 대하여 승강가능하게 설치된다. 이 버퍼스테이지는 한 쌍의 승강부재(134a, 134b)를 구비한다. 한 쌍의 승강부재(134a, 134b)는 웨이퍼(W)의 직경방향을 따라 양측에 대칭되게 배치되며, 도 14에 화살표(b)로 표시된 바와 같이, 프레임(138)에 승강가능하게 설치된다.
각 승강부재(134a, 134b)는 본체부(135a)와 한 쌍의 받침부(135b)로 이루어진다. 본체부(135a)는 얇은 판 형상으로 수직한 방향으로 형성된다. 한 쌍의 받침부(135b)는 본체부(135a)의 선단 양측으로부터 각각 수직방향을 따라 연장형성되며, 그 상단부는 수평방향으로 절곡되어 웨이퍼(W)가 그 위에 올려져 지지된다. 이에 한 쌍의 받침부(135b)는 서로 이격되게 배치되며, 한 쌍의 받침부(135b) 사이에 상기 노치감지센서(161)가 배치된다. 한 쌍의 받침부(135b)에서 수평방향으로 절곡된 상단부의 끝단은 웨이퍼(W)의 외주면에 대응되도록 원호형으로 배치된다. 또한, 상기 받침부(135b)의 끝단은 하부가 상부보다 길게 경사지게 형성되어 웨이퍼(W)가 안정적으로 지지될 수 있다.
한 쌍의 승강부재(134a, 134b)는, 도 14에 화살표(d)로 표시된 바와 같이, 상기 로딩스테이지(132)에 대하여 수평방향을 따라 왕복이동 가능하다. 또한, 한 쌍의 승강부재(134a, 134b)는, 도 14에 화살표(c)로 표시된 바와 같이, 서로 접근되는 방향 및 이격되는 방향으로 이동 가능하다.
상기한 바와 같이, 한 쌍의 승강부재(134a, 134b)를 표(b, c, d) 방향으로 이동시키기 위하여 프레임(F)의 내측에는 구동수단이 설치된다. 이러한 구동수단으로는 다양한 부재가 채용될 수 있다. 예컨대, 승강부재(134a, 134b)의 이동량을 정밀하게 조절하기 위하여 복수의 스텝핑 모터(미도시)와 볼스크류 등의 부재가 채용될 수 있다.
도 17에는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기제거부를 나타내는 평면도가 도시되어 있다.
개폐 챔버(141a, 141b)는 광 조사기(143)와 포토 이오나이저(142)를 포함할 수 있다.
이것에 의해, 개폐 챔버(141a, 141b)에 광 조사기(143)와 포토 이오나이저(photo ionizer, 120)를 구비하여, 개폐 챔버(141a, 141b)에 수용되는 웨이퍼에 충전된 전기적 특성을 감소시키는 포토 이오나이저(142)에서 발생된 연엑스선(soft X-ray)을 광 조사기(143)를 통해 개폐 챔버(141a, 141b) 내에 조사하여, 공기 전리 작용을 사용하여 정전기를 제거할 수 있다.
또한, 로딩(loading)된 FOUP(Front Opening Unified Pod)을 통해 선정렬부(pre-aligner, 130)를 거쳐 개폐 챔버에 이송된 웨이퍼에도 공정 전 개폐 챔버 내에서 정전기 제거 공정을 할 수 있다.
포토 이오나이저(142)는 진공관 내에서 음극을 가열시켜 방출된 열전자가 음극, 양극 사이에 인가된 높은 전압에 의해 가속되어, 양극에 충돌, 이때 전자의 운동 에너지가 X선과 열에너지로 변환하여 X-선이 발생된다.
포토 이오나이저는 종래의 바 타임(Bar Type)의 이오나이저와 비교하여, 정전기 제거 거리 및 풍향 등의 외부조건에 영향을 거의 받지 않고, 공기 전리 작용을 이용하여, 먼지 전자파 및 오전 발생이 없고, 높은 이온 생성 밀도를 가지므로, 정전기 제거 효율이 우수하다.
포토 이오나이저의 연엑스선 발생관련 내용은 공지된 기술이므로, 자세한 설명은 생략한다.
여기서, 포토 이오나이저(142)는 광 조사기(143)를 통해 조사되는 연엑스선(soft X-ray)이 가지고 있는 에너지는 공기 분자에 충돌하였을 때, 이를 양전하를 띤 상태(양이온)과 음의 전하를 띤 상태(음이온)으로 분리시키며, 대전체 주변에서 생성된 이온은 대전체의 입자와 쉽게 결합하여 안정화된 상태로 만들고, 남은 이온은 스스로 원래의 안정된 상태로 돌아가게 하는 역할을 한다.
이것에 의해, 포토 이오나이저(142)는 연엑스선에 의한 공기 전리작용을 사용하여, 효과적으로 정전기를 제거할 수 있으며, 광화학적 반응에 의한 균형 있는 이온 생성으로 오버슈트(overshoot)가 없으며, 빠른 제전 속도와 분진 발생이 없어 효과적인 제전 성능을 나타낸다.
광 조사기(143)는, 개폐 챔버(141a, 141b)의 일측 전방 또는 후방에 고정되어 장착될 수 있으며, 개폐 챔버(141a, 141b)를 관통하여 형성되어, 개폐 챔버(141a, 141b)의 내부 공간에 노출되고, 포토 이오나이저(142)에서 발생된 연엑스선(111)을 개폐 챔버(141a, 141b)의 내부에 조사할 수 있다.
또한, 광 조사기(143)의 단부는, 개폐 챔버(141a, 141b)의 내부 공간으로 돌출되어 형성될 수 있으며, 웨이퍼(W)가 이송되어 적재되는 위치보다 상측에 형성되어 개폐 챔버(141a, 141b) 내에 적재되는 웨이퍼(W)의 면적에 연엑스선이 골고루 조사될 수 있도록 한다.
또한, 광 조사기(143)의 단부가 사선으로 배치되어 개폐 챔버(141a, 141b) 내에 적재되는 웨이퍼(W)의 면적에 연엑스선이 골고루 조사될 수 있도록 한다.
본 발명의 개폐 챔버와 포토 이오나이저를 이용하여 정전기를 제거함으로써, 에어 본 입자(Air Bone Particle) 결합 및 웨이퍼(Wafer), 글라스(Glass) 표면 흡착에 의한 제품 불량(Open, Short) 유발 문제를 해결할 수 있으며, 마스크(Reticle) & 박막(Pellicle) 표면의 입자(Particle) 흡착에 의한 제품 패턴(Pattern) 불량(Short) 유발 문제를 해결할 수 있다.
또한, 제품 처리(Handling)시 오류 발생(Error: ex. 척(Chuck)에서 웨이퍼(Wafer), 글라스(Glass)가 분리되지 않거나 슬라이딩(Sliding)되는 현상, 암(Arm)등에서 제품이 떨어지는 현상)을 방지할 수 있으며, 마스크(Reticle)상 크롬 패턴(Cr pattern) 파괴에 의한 불량(Open, Short) 유발 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 의해 제품의 정전 파괴 및 특성 저하(ex. MOS(Metal Oxide Semiconductor)의 게이트 옥사이드 파괴(Gate Oxide Breakdown in MOS), 금속의 기화(Vaporization of Metal), 양극의 접합 브리지(Junction Bridge in Bipolar) 및 장비 오 동작(레치 업(Latch-up), 시스템 재부팅(System Reset), 로봇 팔(Robot Arm)등의 정지 현상) 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
W: 반도체 웨이퍼
100: 반도체 웨이퍼 정렬 시스템
101: 시그널 타워(signal tower)
102: 카메라 모니터
103: 모니터
104: EMO S/W
110: 시스템하우징
120: 풉개방부(FOUP opener)
121: 스테이지본체
121a: 안착면
121b: 슬라이딩홈
122: 높이변경부
123: 장착감지센서
124a: 제1카세트감지센서
124b: 제2카세트감지센서
125a: 제1슬롯감지센서
125b: 제2슬롯감지센서
126: 맵핑센서
126a: 발광소자
126b: 수광소자
127: 승강구동부
130: 선정렬부(pre-aligner)
131: 제1웨이퍼척
131a: 제1척본체
131b: 제1지지패드
131c: 제1사이클론패드
132: 로딩스테이지
132a: 그립부재
133: 버퍼스테이지
134a: 승강부재
134b: 승강부재
135a: 본체부
135b: 받침부
136: 얼라인스테이지
137: 얼라인감지부
138: 하우징
140: 정전기제거부
141a: 개폐 챔버
141b: 개폐 챔버
142: 포토 이오나이저
143: 광 조사기
144: 연엑스선
150: 웨이퍼이송부(WTR)
151: 제2웨이퍼척
151a: 제2척본체
151b: 제2지지패드
151c: 제2사이클론패드
152: 로봇본체
153: 아암
160: 광학검출부
161: 노치감지센서,
162: 제1 광학 문자 판독기(OCR, optical character reader)
163: 제2 광학 문자 판독기(OCR, optical character reader)
164: 위치조절부재
164a, 164b, 164c: 마이크로 스테이지

Claims (5)

  1. 외부로부터 격리된 내부공간이 형성되고, 내부공간의 환경을 기설정된 기압, 기온 및 습도를 유지하는 구조이며, 내부에 선정렬부(pre-aligner, 130), 정전기제거부(140), 웨이퍼이송부(WTR,150) 및 광학검출부(160)를 탑재하는 시스템하우징(110);
    상기 시스템하우징(110)의 일측에 장착되고, 풉(FOUP)이 안착되는 풉개방부(FOUP opener, 120);
    상기 풉(FOUP)으로부터 로딩되는 반도체웨이퍼를 각각 얼라인시키도록 상기 풉개방부(FOUP opener, 120)와 인접하여 배치되고, 반도체웨이퍼를 척킹하는 제1웨이퍼척(131)이 얼라인스테이지 상에서 얼라인을 위해 회전하며, 상기 얼라인스테이지의 일측에 상기 반도체웨이퍼의 플랫 또는 노치를 감지하도록 얼라인감지부가 설치되는 선정렬부(pre-aligner, 130);
    상기 선정렬부(pre-aligner, 130)의 상부와 하부에 인접하여 장착되고, 제1웨이퍼척(131)에 거치된 반도체웨이퍼를 감싸는 형태로 진공 공간을 형성한 후, 포토 이오나이저(142)와 광 조사를 통해 반도체웨이퍼의 정전기를 제거하는 정전기제거부(140);
    상기 풉개방부(FOUP opener, 120)에 안착된 풉(FOUP)과 상기 선정렬부(pre-aligner, 130) 사이에 반도체웨이퍼를 이송시키고, 상기 반도체웨이퍼를 척킹하는 제2웨이퍼척(151)를 장착하는 웨이퍼이송부(WTR, 150); 및
    상기 선정렬부(pre-aligner, 130)의 상부에 장착되고, 선정렬부(pre-aligner, 130)에 의해 얼라인된 반도체웨이퍼에 대한 광학 검사를 실시하기 위한 OCR리더가 아암에 고정되는 광학검출부(160);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정전기제거부(140)는,
    상기 제1웨이퍼척(131)에 거치된 반도체웨이퍼의 상부공간과 하부공간을 감싸는 구조로 하나의 진공 공간을 형성하거나 개방하는 개폐 챔버(141a, 141b);
    상기 개폐 챔버(141a, 141b)의 일측에 장착되고, 연엑스선을 발생하는 포토 이오나이저(142); 및
    상기 개폐 챔버(141a, 141b)의 일측에 장착되고, 포토 이오나이저(142)로부터 발생된 연엑스선을 개폐 챔버(141a, 141b) 내부 진공 공간에 조사하는 광 조사기(143);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선정렬부(pre-aligner, 130)는,
    식별을 위한 특정한 마킹이 표시되어 있으며 노치부(notch)가 형성되어 있는 웨이퍼가 장착되며 회전가능하게 설치되는 로딩스테이지(132); 및
    상기 웨이퍼를 상방으로 이동시켜 상기 로딩스테이지(132)로부터 언로딩 시킬 수 있도록, 상기 로딩스테이지(132)에 대하여 승강 가능하며, 상승된 웨이퍼를 노치감지센서(161) 하방의 센서감지영역으로부터 이격시킬 수 있도록, 로딩스테이지(132)에 대하여 수평방향을 따라 왕복이동 가능한 버퍼스테이지(133);
    를 포함하고,
    상기 광학검출부(160)는,
    상기 로딩스테이지(132)의 상방에 배치되어 웨이퍼의 노치부를 감지하는 노치감지센서(161);
    상기 로딩스테이지(132)의 상방에 배치되어 웨이퍼에 표시된 마킹을 인식하는 제1 광학 문자 판독기(OCR, optical character reader, 162); 및
    상기 웨이퍼의 후면에 표시되어 있는 마킹을 인식할 수 있도록, 로딩스테이지(132)의 하방에 배치되는 제2 광학 문자 판독기(OCR, optical character reader, 163);
    를 포함하고,
    상기 버퍼스테이지(133)는, 상기 웨이퍼의 직경방향을 따라 양측에 대칭되게 배치되어, 승강가능하게 설치되는 한 쌍의 승강부재(134a, 134b)를 구비하며,
    상기 한 쌍의 승강부재(134a, 134b)는, 서로 접근되는 방향 및 이격되는 방향으로 이동가능하고,
    상기 승강부재(134a, 134b)의 선단부에는 웨이퍼가 이동되는 수평방향을 따라 서로 이격되어 있는 한 쌍의 받침부(135b)가 형성되어 있으며, 받침부(135b) 상에 웨이퍼가 올려져 지지되며,
    상기 노치감지센서(161)는 한 쌍의 받침부(135b) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1웨이퍼척(131)은,
    상기 얼라인스테이지 상에 제1척본체(131a)가 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1척본체(131a) 상에 에어를 선회시키면서 흡입함으로써 반도체웨이퍼를 척킹하는 제1사이클론패드(131c)가 다수로 마련되며, 상기 제1척본체(131a) 상에 상기 반도체웨이퍼에 쿠션을 제공하면서 지지하는 제1지지패드(131b)가 다수로 마련되는 베르누이척으로 이루어지고,
    상기 제2웨이퍼척(151)은,
    상기 웨이퍼이송부(WTR)의 아암에 설치되는 제2척본체(151a)의 저면에 에어를 선회시키면서 흡입함으로써 반도체웨이퍼를 척킹하는 제2사이클론패드(151c)가 다수로 마련되며, 상기 제2척본체(151a)의 저면에 상기 반도체웨이퍼에 쿠션을 제공하면서 지지하는 제2지지패드(151b)가 다수로 마련되는 베르누이척으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 정렬 시스템.
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